煤气柜柜位监测及活塞平衡系统的实践与探索

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1、煤气柜柜位检测及活塞平衡系统的实践与探索一、引言在钢铁企业的生产过程中，产生大量的煤气。因煤气的产生与消耗常发生大的变化，对煤气管网产生较大的冲击。煤气柜作为可储存煤气的装置有效地缓解了这一情况，减少了煤气管网的压力波动。煤气柜具有使用周期长、维修工作量小、柜容大、稳定性高等特点，已广泛应用到钢铁企业的煤气系统中。而气柜柜位检测、活塞平衡检测是煤气柜安全、稳定运行的两个重要指标。考虑柜位检测及活塞平衡系统的重要性，优良的测量方案、合理的报警、及自动连锁是必不可少的。我厂经过多年的实践，摸索出自己的一套气柜安全稳定运行的方法。二、先进的测量技术配套设备，15万煤气柜为例：测量装置装置

2、用途防爆激光柜位仪（5套）1套用于计算柜容，其它4套用于活塞平衡检测气柜压力仪表检测柜内压力机械式行程开关（7个）检测活塞位置气柜温度仪表检测柜内温度视频监控装置监控机械柜位指示采用机械式检测和仪表检测两种方法，实时获取柜位、活塞位置信号，用于气柜安全运行数据判断。首先是气柜的安全运行柜位。使用钢丝绳连接测量目标，跟随活塞升降。当被测气柜柜位变化时，测量钢丝绳随活塞运动，并通过摄像头实时监控机械柜位指示。其次是活塞平衡检测。柜顶调平装置处选取四个对角安装的防爆激光柜位仪，实时监控活塞倾斜度变化。激光柜位仪检测采用激光时域测量法，测量激光反射时间，再根据光波传播时间，通过内置精确定时

3、器，经过多组测量得到高精度数据。机械柜位检测配合仪表检测柜位，从测量技术及方法上保证气柜运行在安全行程内。三、科学的检测方法将柜位检测信号及活塞位置检测信号采集到系统中，通过软件实现柜位、活塞平衡安全运行的检测、报警及自动连锁。1.柜位检测方法：采用机械式接点行程开关检测柜位的方法。设立气柜安全运行机械式行程开关上限4道、下限3道，用于柜位报警及气柜阀门连锁。从检测方法上保证气柜运行在安全行程内。2.活塞平衡检测方法：比较四处防爆激光柜位差值，计算活塞升降速度，并制作活塞速度历史曲线。当差值或活塞速度超出设定范围后，发出声光报警及触发相应的阀门连锁。3.连锁报警、保护装置触发具体条

4、件：3.1机械式行程开关报警连锁当任意两个上限行程开关同时动作时，触发声光报警，延时3秒后产生连锁信号，进、出口阀门自动关闭，气柜离线并开启主放散阀门；任意一个上限行程开关动作，触发声光报警。当任意两个下限行程开关同时动作时，触发声光报警，进、出口阀门自动关闭，气柜离线；任意一个下限行程开关动作，触发声光报警。任意一个报警连锁时监控画面显示对应的柜位报警信息。3.2仪表报警连锁激光式柜位高于上限值（仪表检测报警上限略低于机械检测报警上限）或低于下限值（仪表检测报警下限略高于机械检测报警下限）后触发声光报警，同时监控画面显示对应的柜位报警。柜内压力高于规定值时触发声光报警，同时进、出

5、口阀门自动关闭。柜内压力低于规定值时触发声光报警。四处对角激光柜位仪差值超过规定数值触发声光报警。任一报警或连锁时监控画面显示对应的报警信息。四、及时的维护为了保证机械柜位连锁动作的可靠行，每月定期对气柜进行离线连锁模拟实验，验证报警连锁装置的完好性。同时为了防爆型激光柜位平衡系统长期无故障的工作，定期对传感器及配套设备进行检查。1.反射板：初次安装时，反射板中心点应定位于激光垂直射下的位置，可以采用吊铅锤的方法查找。定期对反射板上的灰尘或污垢进行清理。（视现场环境情况，一般情况下，两个月左右清理一次，用柔软的布或柔软的毛刷小心清理，以防止破坏反射板。）2.激光点位置：定期对激光点

6、位置进行检查，清理反射板时可以检查一下激光点是否在反射板的中心附近，以防活塞在运行过程中，激光点脱靶，造成测量数据不准确。3.柜位仪镜头：定期对镜头灰尘或污垢进行清理。（视现场环境情况，一般情况下，两个月左右清理一次，用镜头纸或柔软的布小心清理。）五、结语采用机械与仪表两种不同原理的检测方法，通过在PLC系统中设置完善的报警连锁功能，建立完善的的维护制度，确保气柜长期安全、稳定运行。